DE69105949T2

DE69105949T2 - METHOD FOR CONNECTING PARTS AND RIVET ELEMENT USED THEREFOR.

Info

Publication number: DE69105949T2
Application number: DE69105949T
Authority: DE
Inventors: Jean-Marc F-31130 Balma Auriol; Philippe F-31130 Blalma Bornes
Original assignee: Ateliers de la Haute Garonne Etablissement Auriol et Cie
Current assignee: Ateliers de la Haute Garonne Etablissement Auriol et Cie
Priority date: 1990-01-26
Filing date: 1991-01-21
Publication date: 1995-07-20
Anticipated expiration: 2011-01-22
Also published as: EP0512049A1; JPH05503565A; FR2657658B1; CA2073193A1; DE69105949D1; EP0512049B1; JP2814145B2; CA2073193C; AU7236691A; FR2657658A1; WO1991011625A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden von Materialien, sowohl anwendbar zum Verbinden von harten Materialien, insbesondere von Leichtmetallegierungen, wie von weichen oder zerbrechlichen Materialien, insbesondere synthetischen laminierten, faserverstärkten Materialien (häufig "Kompositmaterialien" genannt). Die Erfindung betrifft ferner eine Nietvorrichtung zur Durchführung des genannten Verfahrens.The invention relates to a method for joining materials, applicable both to joining hard materials, in particular light metal alloys, and to joining soft or fragile materials, in particular synthetic laminated, fiber-reinforced materials (often called "composite materials"). The invention also relates to a riveting device for carrying out the said method.

Es sind Nietvorrichtungen bekannt, die im wesentlichen aus zwei Teilen zusammengesetzt sind: ein Dorn weist einen Schaft und einen Kopf auf sowie eine Hülse, die so beschaffen ist, daß sie den Schaft des Dornes aufnimmt, um mit ihrem Kopf verformt zu werden, um einen nachträglich gebildeten Befestigungskopf auf eine Seite der Materialien zu bilden. Es wird beispielsweise Bezug genommen auf FR 2 306 361, die eine Nietvorrichtung dieser Art beschreibt. Die bekannten Vorrichtungen dieser Art sind jedoch nicht geeignet für weiche oder zerbrechliche Materialien: beim Nieten erfährt die Hülse an ihrem Ende eine erhebliche radiale Expansion (um den nachgeformten Kopf zu bilden), was geeignet ist, diese Art von Materialien im Bereich unter dem genannten nachgeformten Kopf erheblich zu beschädigen, mit dem Risiko eines Delaminierens und Lösens von Fasern. Welche Art die verbundenen Materialien sein mögen, so verläuft die durch den nachgeformten Kopf geschaffene Befestigungslagerung im wesentlichen in Längsrichtung und ist von der Art verringerten Abmessungen, daß die Haltekraft der Befestigung nur mäßig ist.Riveting devices are known which are essentially composed of two parts: a mandrel comprising a shank and a head, and a sleeve designed to receive the shank of the mandrel in order to be deformed with its head in order to form a post-formed fastening head on one side of the materials. Reference is made, for example, to FR 2 306 361 which describes a riveting device of this type. However, the known devices of this type are not suitable for soft or fragile materials: during riveting, the sleeve undergoes a significant radial expansion at its end (in order to form the post-formed head), which is likely to cause significant damage to this type of material in the area under said post-formed head, with the risk of delamination and detachment of fibres. Whatever the nature of the materials being joined, the fastening support created by the post-formed head is essentially longitudinal and is of the type reduced dimensions that the holding force of the fastening is only moderate.

Weiterhin beschreibt EP-A-0 216 405 unter Bezugnahme auf deren Figuren 7 bis 10 ein Verfahren zum Blindnieten, das heißt, ein Verfahren zum Nieten, bei welchem Zugang zu dem zu nietenden Material nur von einer Seite her ausgeführt wird, und das vollendet wird durch einen Bruch des Dornes auf Grund eines entsprechenden, auf diesen ausgeübten Zuges. Durch dieses Verfahren wird es vermieden, daß die Materialien auf der Ebene des nachgeformten Kopfes beschädigt werden, jedoch ist es Blindverfahren unterworfen (insbesondere jenen, bei denen die Notwendigkeit besteht, am Ende des Nietens den Schaft des Dornes abzubrechen) und führt zu einer weniger widerstandsfähigen Verbindung. Dieses Verfahren erlaubt außerdem in keinem Falle das Einführen radialer Druckspannungen zwischen Hülse und den zu nietenden Materialien, ohne die Letztgenannten zu beschädigen; bei zahlreichen Anwendungsfällen haben diese Druckspannungen dazu geführt, daß sie das Ermüdungsverhalten der Verbindung vergrößern.Furthermore, EP-A-0 216 405 describes, with reference to Figures 7 to 10 thereof, a blind riveting process, that is to say a riveting process in which access to the material to be riveted is carried out from one side only and which is completed by breaking the mandrel due to a corresponding tension exerted on it. This process avoids damaging the materials at the level of the reshaped head, but it is subject to blind processes (in particular those in which it is necessary to break off the mandrel shank at the end of riveting) and leads to a less resistant joint. This process also in no case allows radial compressive stresses to be introduced between the sleeve and the materials to be riveted without damaging the latter; in numerous applications, these compressive stresses have had the effect of increasing the fatigue behaviour of the joint.

Die Erfindung schlägt vor, ein neues Nietverfahren zu schaffen, das für jegliche Materialien anwendbar ist, ohne die Gefahr des Beschädigens im Falle zerbrechlicher Materialien, was zu einem hervorragenden Befestigungsverhalten führt (Abscheren, Zug, Ermüdungsverhalten).The invention proposes to create a new riveting method that is applicable to any material without the risk of damage in the case of fragile materials, resulting in excellent fastening behavior (shear, tensile, fatigue behavior).

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Ausführung einer versenkten Verbindung zu schaffen, bei einer guten Bündigkeit und ohne die Notwendigkeit, die Nietvorrichtung abzuschleifen.A further object of the invention is to provide a recessed connection in which a good flush fit and without the need to grind the riveting device.

Zu diesem Zwecke verwendet das Verbindungsverfahren gemäß der Erfindung eine Nietvorrichtung, die einerseits einen Dorn aufweist, der einen Schaft und einen Kopf hat, und andererseits eine Hülse zum Aufnehmen des Schaftes des Dornes mit einem hülsenförmigen Ende, das sich durch den Kopf des Dornes verformen läßt, um einen nachgeformten Kopf auf einer Seite der zu verbindenden Materialien zu schaffen. Gemäß der vorliegenden Erfindung besteht das Verfahren darin,For this purpose, the joining method according to the invention uses a riveting device comprising, on the one hand, a mandrel having a shank and a head, and, on the other hand, a sleeve for receiving the shank of the mandrel with a sleeve-shaped end that can be deformed by the head of the mandrel to create a post-formed head on one side of the materials to be joined. According to the present invention, the method consists in

in den miteinander zu verbindenden Materialien eine Bohrung einzubringen, mit einem Senkloch auf mindestens einer Seite der genannten Materialien,to drill a hole in the materials to be joined, with a countersunk hole on at least one side of the said materials,

eine Hülse zu verwenden, deren hülsenförmiges Ende an ihrer äußeren Oberfläche mit einer peripheren Einbuchtung versehen ist, welche eine durch eine Anlegezone auf das freie Ende der Hülse zu verlängernde Biegezone bildet, wobei die genannte periphere Einbuchtung entlang der Hülse derart angeordnet ist, das sie den Ursprung des Senkloches dann freigibt, wenn die Hülse in die genannte Bohrung eingeführt ist, einen Dorn zu verwenden, dessen Kopf mit einer Unterfläche versehen ist, deren Durchmesser in Richtung des Schaftes abnimmt, und der in der Lage ist, das hülsenförmige Ende der Hülse zu verformen und im Bereich ihrer Biegezone umzubördeln;to use a sleeve whose sleeve-shaped end is provided on its outer surface with a peripheral indentation which forms a bending zone which can be extended to the free end of the sleeve by a contact zone, said peripheral indentation being arranged along the sleeve in such a way that it exposes the origin of the countersunk hole when the sleeve is inserted into said bore, to use a mandrel whose head is provided with a lower surface whose diameter decreases in the direction of the shaft and which is able to deform the sleeve-shaped end of the sleeve and to flange it in the region of its bending zone;

die Hülse derart in die Bohrung einzuführen, daß ihr hülsenförmiges Ende, das zum peripheren Umbördeln vorgesehen ist, sich auf der Seite des Senkloches befindet, wobei sich die Biegezone zu beiden Seiten des Ursprunges des genannten Senkloches erstreckt, und wobei die genannte Hülse für sich alleine in Abwesenheit des Dornes in die Bohrung eingeführt wird; die Hülse in der Bohrung mittels eines Hohlkolbens zu halten, der sich auf der dem Senkloch gegenüberliegenden Seite gegen die Hülse abstützt; worauf der Dorn auf derjenigen Seite der Materialien, auf der sich das Senkloch befindet, herangeführt wird, und zwar fluchtend mit dem hülsenförmigen Ende der zum peripheren Umbördeln vorgesehenen Hülse;to insert the sleeve into the bore in such a way that its sleeve-shaped end, which is intended for peripheral flanging, is on the side of the countersunk hole the bending zone extending on either side of the origin of said countersunk hole, and said sleeve being introduced into the hole by itself in the absence of the mandrel; holding the sleeve in the hole by means of a hollow piston which bears against the sleeve on the side opposite the countersunk hole; whereupon the mandrel is introduced on the side of the materials on which the countersunk hole is located, in alignment with the sleeve-shaped end of the sleeve intended for peripheral flanging;

den Dorn am hülsenförmigen Ende der Hülse in diese einzuführen;insert the mandrel at the sleeve-shaped end of the sleeve into it;

auf den Kopf des Dornes mit Hilfe eines Niethammers einen Druck auszuüben, um zu bewirken, daß der Kopf das hülsenförmige Ende der Hülse verformt, wobei die Unterfläche des Kopfes ein zentrifugales Umbördeln des Endes der Hülse gewährleistet, so daß die Anlegefläche der Hülse mit dem Inhalt des Senkloches befindlichen Materialien in Kontakt gebracht wird;applying pressure to the head of the mandrel using a riveting hammer to cause the head to deform the sleeve-shaped end of the sleeve, the undersurface of the head ensuring centrifugal crimping of the end of the sleeve so that the contact surface of the sleeve is brought into contact with the materials contained in the countersunk hole;

wobei der Dorn in der Hülse gestaucht wird.whereby the mandrel is compressed in the sleeve.

Auf diese Weise schützt beim Nieten das periphere Umbördeln den Anfang des Senkloches von jeglicher Beanspruchung, und der Befestigungskopf wird durch Umbördeln der Hülse im Bereich der von deren Umbördelzone ausgeformt (und nicht durch Expansion, wie dies im Falle des in Patent FR 2 306 361 beschriebenen Organ der Fall ist). Dies vermeidet ein Beschädigen der Materialien unter dem nachgeformten Kopf und erlaubt ein Ausführen eines Auflagers großer Abmessung, das sich in perfekter Weise an den Materialien anlegt. Das genannte Umbördeln wird vorteilhafter Weise ausgeführt durch eine Umfangs-Einbuchtung um die Hülse herum. Sie kann auch aus einer Schulter bestehen.In this way, during riveting, the peripheral beading protects the beginning of the countersunk hole from any stress and the fastening head is formed by beading the sleeve in the area of its beading zone (and not by expansion, as is the case with the device described in patent FR 2 306 361). This avoids damaging the materials under the reshaped head and allows a large-sized support to be made which adheres perfectly to the materials. The so-called flanging is advantageously carried out by means of a circumferential indentation around the sleeve. It can also consist of a shoulder.

Die Länge der Hülse kann derart angepaßt sein, daß ihr freies Ende nach dem Umbördeln im wesentlichen bündig mit der Außenkante des Senkloches der Bohrung ist. Auf diese Weise erhält man eine gute Bündigkeit auf der Seite des nachgeformten Kopfes, ohne ein Nacharbeiten vornehmen zu müssen (dieser Vorgang ist auf Grund der Brüchigkeit der Verbindung doch sehr gefährlich).The length of the sleeve can be adjusted so that its free end, after flanging, is essentially flush with the outer edge of the countersunk hole. In this way, a good flush is obtained on the side of the reshaped head without having to carry out any reworking (this process is very dangerous due to the fragility of the connection).

Das Verfahren gemäß der Erfindung läßt sich insbesondere anwenden, um eine versenkte Verbindung zu erhalten. Es wird demgemäß eine Hülse verwendet, die einen vorgeformten Kopf aufweist, der sich beim Nieten in ein entsprechendes Senkloch einlegt, das in den Materialien vorgesehen ist (im Gegensatz zu dem Senkloch, das für den nachgeformten Kopf bestimmt ist). Auf der Seite des vorgeformten Kopfes läßt sich ohne Nacharbeiten eine gute Bündigkeit erreichen, in dem man einen Dorn vorsieht, der über den vorgeformten Kopf hinausragt, und in dem man diesen überstehenden Teil beim Zusammendrücken dazu bringt, zu fließen und sich in dem Hohlraum des genannten vorgeformten Kopfes auszubreiten, der zu diesem Zwecke mit einem kleinen Senkloch versehen sein kann.The method according to the invention can be used in particular to obtain a countersunk joint. A sleeve is therefore used which has a preformed head which, when riveted, fits into a corresponding countersunk hole provided in the materials (as opposed to the countersunk hole provided for the post-formed head). On the side of the preformed head, a good flush can be achieved without any finishing work by providing a mandrel which projects beyond the preformed head and by causing this projecting part, when compressed, to flow and spread out in the cavity of said preformed head, which can be provided with a small countersunk hole for this purpose.

Um das Ermüdungsverhalten der Verbindung zu steigern, kann das Verfahren gemäß der Erfindung durchgeführt werden unter Verwendung eines Dornes, dessen Schaft einen Außendurchmesser aufweist, der größer als die Bohrung der Hülse ist, um eine Aufweitung der Hülse beim Einführen des Dornes und einen Radialdruck zwischen Hülse und den zu verbindenden Materialien zu erzielen. Eine solche Aufweitung erzeugt zwischen Hülse und Materialien radiale Druckspannungen, die das Ermüdungsverhalten der Verbindung erheblich verbessern. Im Falle leitender Materialien steigert eine solche Aufweitung außerdem den elektrischen Stromdurchgang. Man beachte, daß die verwendete Hülse vorzugsweise einen Außendurchmesser besitzt, der im wesentlichen der Bohrung entspricht: das Aufweiten wird hierdurch einzig und alleine beim Einführen des Dornes erzielt, ohne die Gefahr des Fräsens an der Grenzfläche Hülse - Materialien. Im Falle von Materialien aus Leichtmetallegierungen ist der Dorn am besten derart gestalten, daß eine Aufweitung zwischen 0,1 mm und 0,4 mm erzielt wird; im Falle von Kompositmaterialien ist das Maß der Aufweitung verringert und begrenzt auf zwischen 0,05 mm und 0,2 mm, um die Gefahr des Delaminierens auszuschließen.In order to increase the fatigue behaviour of the joint, the method according to the invention can be carried out using a mandrel whose shaft has an outer diameter which is larger than the bore of the Sleeve is designed to achieve expansion of the sleeve when the mandrel is inserted and to create radial pressure between the sleeve and the materials to be joined. Such expansion creates radial compressive stresses between the sleeve and the materials, which considerably improve the fatigue behavior of the joint. In the case of conductive materials, such expansion also increases the passage of electrical current. Note that the sleeve used preferably has an external diameter substantially equal to the bore: expansion is thus achieved solely when the mandrel is inserted, without the risk of milling at the sleeve-material interface. In the case of light alloy materials, the mandrel is best designed to achieve expansion of between 0.1 mm and 0.4 mm; in the case of composite materials, the amount of expansion is reduced and limited to between 0.05 mm and 0.2 mm, in order to exclude the risk of delamination.

Die Erfindung betrifft eine Nietvorrichtung, die ein Durchführen des oben geschilderten Verfahrens erlaubt. Diese Vorrichtung umfaßt einerseits einen Dorn mit einem Schaft und einem Kopf, und andererseits eine Hülse zum Aufnehmen des Schaftes des Dornes mit einem hülsenförmigen Ende, das dazu geeignet ist, durch den Kopf den Dornes verformt zu werden, wobei die Hülse ein hülsenförmiges Ende aufweist, das an seiner Außenfläche mit einer Einbuchtung versehen ist, die eine verlängerte Umbördelzone gegen das freie Ende mittels einer Anlagezone bildet, und wobei der Dorn einen Kopf aufweist, der eine Unterfläche mit einem Durchmesser hat, der in Richtung des Schaftes abnimmt, um das hülsenförmige Ende der Hülse zu verformen und dieses auf der Höhe der Umbördelzone umzubördeln, wobei der Außendurchmesser des Dornes derart angepaßt ist, daß er den Bohrungsdurchmesser der Hülse um einen Wert von zwischen 0,05 mm und 0,3 mm überschreitet.The invention relates to a riveting device which allows the method described above to be carried out. This device comprises, on the one hand, a mandrel with a shank and a head, and, on the other hand, a sleeve for receiving the shank of the mandrel with a sleeve-shaped end which is suitable for being deformed by the head of the mandrel, the sleeve having a sleeve-shaped end which is provided on its outer surface with a recess which forms an extended flanging zone against the free end by means of a bearing zone, and the mandrel having a head which has a lower surface with a diameter which decreases towards the shank in order to to deform the sleeve-shaped end of the sleeve and to flange it at the level of the flanging zone, whereby the outer diameter of the mandrel is adapted in such a way that it exceeds the bore diameter of the sleeve by a value of between 0.05 mm and 0.3 mm.

Die Erfindung wurde in allgemeiner Form dargestellt. Weitere Merkmale, Ziele und Vorteile ergeben sich aus der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, die beispielshalber und nicht beschränkend eine Ausführungsform einer Nietvorrichtung gemäß der Erfindung sowie ein Verbindungsverfahren veranschaulichen. Die Zeichnungen, die einen integralen Bestandteil der Beschreibung darstellen, zeigen folgendes:The invention has been presented in general terms. Further features, objects and advantages will become apparent from the following description with reference to the accompanying drawings which illustrate, by way of example and not limitation, an embodiment of a riveting device according to the invention and a joining method. The drawings, which form an integral part of the description, show the following:

Die Figuren 1 und 2 sind vergrößerte Axialschnitte einer Hülse beziehungsweise eines Dornes, die Bestandteile der Nietvorrichtung sind.Figures 1 and 2 are enlarged axial sections of a sleeve and a mandrel, respectively, which are components of the riveting device.

Die Figuren 3 bis 8 veranschaulichen das Verfahren zum Verbinden von Materialien mit Hilfe der genannten Vorrichtung.Figures 3 to 8 illustrate the process for joining materials using the said device.

Figur 9 ist ein Schnitt durch eine derart geschaffene Verbindung.Figure 9 is a section through a connection created in this way.

Die Nietvorrichtung, die in den Figuren 1 und 2 beispielshalber dargestellt ist, ist aufgebaut aus einer Hülse 1 (Figur 1), die insbesondere aus Titan (T 40) hergestellt sein kann, um in den Vorteil der Verformbarkeit dieses Materiales zu gelangen, sowie aus einem Dorn 2 (Figur 2), der insbesondere aus Edelstahl (austenitischen Stahl) hergestellt sein kann, um die vorteilhaften mechanischen Eigenschaften zu nutzen. Außerdem sind diese Materialien mit den meisten zu verbindenden Materialien kompatibel (Leichtmetallegierungen, Kompositmaterialien,...).The riveting device shown by way of example in Figures 1 and 2 is made up of a sleeve 1 (Figure 1), which can be made in particular of titanium (T 40) in order to take advantage of the deformability of this material, and of a mandrel 2 (Figure 2), which can be made in particular of stainless steel (austenitic steel) in order to take advantage of the advantageous mechanical properties. In addition, these materials are Compatible with most materials to be joined (light metal alloys, composite materials,...).

Die Hülse 1 umfaßt einerseits einen vorgeformten Senkkopf 3 von kegelstumpfförmiger Gestalt und einem Konuswinkel α beispielsweise in der Größenordnung von 1000, und andererseits einen zylindrischen Hülsenkörper 4 mit einem Außendurchmesser Dd, dessen dem Kopf 3 gegenüberliegendes Ende mit einer Umfangs-Einbuchtung 5 in Gestalt einer Nut versehen ist. Der Innenraum 6 der Hülse ist aus einer Bohrung gebildet, die auf dem größten Teil ihrer Länge von zylindrischer Gestalt ist (Durchmesser Da), mit einem kleinen Senkloch 6a auf der Höhe des Kopfes 3 und einem kegelförmigen Abschnitt 6b am gegenüberliegenden hülsenförmigen Ende. Der Konuswinkel β dieses Kegels liegt beispielsweise in der Größenordnung von 150. Dieser Kegel erstreckt sich bis zur Ebene der Einbuchtung 5, um eine Zone verringerter Dicke Zm im Bereich des Beginns der Einbuchtung zu schaffen, wobei die Stärke der Hülse von dieser Zone ab bis zum Zentrum der Einbuchtung hin zunimmt. Somit wird eine Umbördelzone der Hülse geschaffen, die sich von der Zone Zm zum Zentrum der Einbuchtung hin erstreckt.The sleeve 1 comprises, on the one hand, a preformed countersunk head 3 of frustoconical shape and a cone angle α for example of the order of 1000, and, on the other hand, a cylindrical sleeve body 4 with an external diameter Dd, the end of which opposite the head 3 is provided with a circumferential indentation 5 in the form of a groove. The interior 6 of the sleeve is formed by a bore which is cylindrical in shape over most of its length (diameter Da), with a small countersunk hole 6a at the level of the head 3 and a conical section 6b at the opposite sleeve-shaped end. The cone angle β; of this cone is, for example, of the order of 150. This cone extends to the level of the indentation 5 to create a zone of reduced thickness Zm in the area of the beginning of the indentation, the thickness of the sleeve increasing from this zone to the center of the indentation. A flanged zone of the sleeve is thus created which extends from the zone Zm to the center of the indentation.

Bei der dargestellten, bevorzugten Ausführungsform ist der Grund 5a der Einbuchtung zylindrisch, wobei die Achse mit der Achse der Hülse zusammenfällt, und ihre Flanken 5b und 5c sind kegelstumpfförmig, wobei die Flanke 5b eine Konuswinkel χ aufweist, der geringer ist (in der Größenordnung von 40º) und in eine zylindrische Fläche 7 übergeht, die sich am Ende der Hülse befindet. Diese konische Flanke 5b sowie ihre zylindrische Verlängerung 7 bilden eine zylindrische Anlagefläche, die dazu bestimmt ist, teilweise oder gänzlich mit den zu verbindenden Materialien beim Nieten in Kontakt zu gelangen. Die zylindrische Anlagefläche 7 sowie die kegelstumpfförmige Fläche 6b schließen sich an die äußerste Schmalseite 4a der Hülse über abgerundete Teile an.In the preferred embodiment shown, the base 5a of the recess is cylindrical, with its axis coinciding with the axis of the sleeve, and its flanks 5b and 5c are frustoconical, the flank 5b having a cone angle χ which is smaller (of the order of 40º) and which merges into a cylindrical surface 7 located at the end of the sleeve. This conical flank 5b and its cylindrical extension 7 form a cylindrical contact surface which is intended to come into partial or total contact with the materials to be joined during riveting. The cylindrical contact surface 7 and the frustoconical surface 6b are connected to the outermost narrow side 4a of the sleeve via rounded parts.

Dorn 2, der dazu bestimmt ist, in die Hülse 1 beim Vernieten einzudringen, weist einen massiven zylindrischen Schaft 8 mit einem Durchmesser Dm sowie einen Kopf 9 auf, der eine Unterfläche 9a sowie eine kurze zylindrische Leiste 9b aufweist.Mandrel 2, which is intended to penetrate into the sleeve 1 during riveting, has a solid cylindrical shaft 8 with a diameter Dm and a head 9, which has a lower surface 9a and a short cylindrical strip 9b.

Der Durchmesser Dm des Schaftes 8 ist größer als die Bohrung Da der Hülse 1, um diese beim Nieten aufzuweiten. Der Unterschied dieser Durchmesser hängt vom Anwendungsfall ab und beträgt zwischen 0,1 mm und 0,4 mm bei der Verbindung von Materialien aus Aluminiumlegierungen, und zwischen 0,05 mm und 0,2 mm bei der Verbindung von Kompositmaterialien.The diameter Dm of the shaft 8 is larger than the bore Da of the sleeve 1 in order to widen it during riveting. The difference between these diameters depends on the application and is between 0.1 mm and 0.4 mm when joining materials made of aluminum alloys, and between 0.05 mm and 0.2 mm when joining composite materials.

Die Unterflächen 9a ist von kegelstumpfförmiger Gestalt mit einem Konuswinkel δ beispielsweise in der Größenordnung von 135º. Sie schließt sich an den Schaft über eine Rundung 9b an, was ein progressives Umbördeln des hülsenförmigen Endes der Hülse beim Nieten gewährleistet.The lower surface 9a is of a truncated cone shape with a cone angle δ, for example of the order of 135º. It is connected to the shaft via a curve 9b, which ensures progressive flanging of the sleeve-shaped end of the sleeve during riveting.

Die Länge des Schaftes des Dornes ist derart gewählt, daß der Dorn am Ende des Einführens den Anfang des Senkloches 6a passiert; diese Länge des Überschreitens ist gering genug, damit das Material sich durch Kriechfluß in dieses Senkloch der Hülse beim Bördeln einfügen kann. Beim Ausführungsbeispiel ergibt eine Überschreitungslänge in der Größenordnung von 0,5 bis 1,0 mm gute Resultate und erlaubt eine gute Bündigkeit auf der Seite des vorgeformten Kopfes zu erreichen.The length of the mandrel shaft is chosen such that the mandrel passes the beginning of the countersunk hole 6a at the end of the insertion; this length of overshoot is small enough for the material to creep into this hole. Countersunk hole in the sleeve when flanging. In the example shown, an overhang length of the order of 0.5 to 1.0 mm produces good results and allows good flushness to be achieved on the side of the preformed head.

Die Figuren 3 bis 8 veranschaulichen das Verfahren zum Verbinden von Materialien mittels der oben beschriebenen Nietvorrichtung.Figures 3 to 8 illustrate the method for joining materials using the riveting device described above.

Diese Materialien können beispielsweise aus Bogen 10 und 11 aus synthetischen laminierten, faserverstärkten Material bestehen (Figur 3). Diese Bogen sind in üblicher Weise mittels Spannklauen 12 gehalten und mit einer zylindrischen Bohrung 13 versehen, mit beidseitiger Ansenkung, um 2 miteinander identische Senklöcher 14 und 15 zu schaffen, deren Konuswinkel η beispielsweise in der Größenordnung von 100º liegt. Die Bohrung Dt entspricht dem Außendurchmesser Dd der Hülse 1 (Spiel kleiner als 0,05 mm).These materials can, for example, consist of sheets 10 and 11 made of synthetic laminated, fiber-reinforced material (Figure 3). These sheets are held in the usual way by means of clamping jaws 12 and are provided with a cylindrical bore 13 with countersinking on both sides in order to create two identical countersunk holes 14 and 15, the cone angle η of which is, for example, in the order of 100º. The bore Dt corresponds to the external diameter Dd of the sleeve 1 (play less than 0.05 mm).

Man verwendet eine Hülse 1 von einer Länge, die größer als die Stärke des miteinander zu verbindenden Materiales ist, derart abgelenkt, daß das hülsenförmige Ende der Hülse die Materialien um eine Länge in der Größenordnung von 0,5 bis 1,25 mm überschreitet, derart, daß das freie Ende der Hülse am Ende des Umbördelns im wesentlichen bündig ist mit dem der äußeren Kante des Senkloches 15.A sleeve 1 is used with a length that is greater than the thickness of the materials to be joined, deflected in such a way that the sleeve-shaped end of the sleeve exceeds the materials by a length of the order of 0.5 to 1.25 mm, such that the free end of the sleeve at the end of the flanging is substantially flush with that of the outer edge of the countersunk hole 15.

Die Hülse 1 wird in die Bohrung der Materialien soweit eingeführt, bis ihr vorgeformter Kopf 3 im entsprechenden Senkloch 14 der Bohrung liegt (Figur 4) die Einbuchtung 5 der Hülse ist derart ausgeführt, daß sie sich in dieser Position beidseits des Beginns des Senkloches 15 erstreckt.The sleeve 1 is inserted into the hole of the materials until its preformed head 3 is in the corresponding countersunk hole 14 of the hole (Figure 4) the indentation 5 The sleeve is designed such that in this position it extends on both sides of the beginning of the countersunk hole 15.

Hülse 1 wird nunmehr in dieser Position mittels eines Hohlkolbens 16 gehalten, der an der Frontfläche des vorgeformten Kopfes anliegt, wie in Figur 4 gezeigt.Sleeve 1 is now held in this position by means of a hollow piston 16 which rests against the front surface of the preformed head, as shown in Figure 4.

Der Dorn wird sodann auf die dem vorgeformten Kopf der Hülse gegenüberliegende Seite verbracht und in diese eingeführt (Figur 5). Im Falle von Kompositmaterialien weist der gewählte Dorn einen Schaft auf, der eine geringfügige Weitung der Hülse hervorruft (zwischen 0,05 mm und 0,2 mm).The mandrel is then placed on the side opposite the preformed head of the sleeve and inserted into it (Figure 5). In the case of composite materials, the mandrel chosen has a shaft that causes a slight expansion of the sleeve (between 0.05 mm and 0.2 mm).

Der Dorn wird mittels eines Niethammers 17 (Vollkolben) in die Hülse eingedrückt. Dieses Eindringen stellt das Weiten der Hülse sowie das Auftreten von Druckspannungen an der Innenfläche zwischen Hülse und Kompositmaterialien sicher. Man beachte, daß diese Druckspannungen rein radial sind und keinerlei Beschädigung der Materialien nachsichziehen, auf Grund des Maßes der genannten Weitung. Am Ende des Eindringens gelangt der Kopf des Dornes mit der Hülse zum Anliegen und führt eine Verformung von deren hülsenförmigen Ende aus: Die Unterfläche 9a des Kopfes führt zu einem zentrifugalen Umbördeln dieses Endes; das Umbördeln schwächt sich in der Zone geringerer Stärke, definiert durch die Einbuchtung 5, ab und erstreckt sich progressiv entlang der Einbuchtung. Figur 6 veranschaulicht das progressive Umbördeln der Hülse. Man beachte, daß die Kompositmaterialien während dieses Umbördelns nicht beansprucht werden, besondere auf der Höhe des Senkloches 15 und seines Anfanges welche ohne Kontakt mit der Hülse bleiben.The mandrel is pressed into the sleeve by means of a riveting hammer 17 (solid piston). This penetration ensures the expansion of the sleeve and the appearance of compressive stresses on the internal surface between the sleeve and the composite materials. Note that these compressive stresses are purely radial and do not cause any damage to the materials due to the extent of the expansion mentioned. At the end of the penetration, the head of the mandrel comes into contact with the sleeve and deforms its sleeve-shaped end: the lower surface 9a of the head causes a centrifugal crimping of this end; the crimping weakens in the zone of lesser thickness, defined by the indentation 5, and extends progressively along the indentation. Figure 6 illustrates the progressive crimping of the sleeve. Note that the composite materials are not stressed during this crimping, especially at the level of the countersunk hole. 15 and its beginning which remain without contact with the sleeve.

Der Dorn wird solange in die Hülse eingetrieben, bis ihre Anlagefläche mit den miteinander zu verbindenden Materialien im Inneren des Senkloches 15 in Kontakt gelangt (siehe Figur 7). Im Falle von Kompositmaterialien wird das Umbördeln derart ausgeführt, daß ein mäßiger Druck zwischen Hülse und den Materialien ausgeübt wird, um die Letztgenannten nicht zu beschädigen. In diesem Falle gelangt allein die zylindrische Anlagefläche 7 mit den Materialien in Kontakt. Im Falle metallischer Materialien insbesondere von Leichtmetallegierungen kann der Druck höher sein, wobei ein Teil oder die Gesamtheit der kegelstumpfförmigen Anlagefläche 5b (Flanke der Einbuchtung 5) an den miteinander zu verbindenden Materialien zur Anlage gelangt.The mandrel is driven into the sleeve until its contact surface comes into contact with the materials to be joined inside the countersunk hole 15 (see Figure 7). In the case of composite materials, the flanging is carried out in such a way that a moderate pressure is exerted between the sleeve and the materials in order not to damage the latter. In this case, only the cylindrical contact surface 7 comes into contact with the materials. In the case of metallic materials, in particular light metal alloys, the pressure can be higher, with part or all of the frustoconical contact surface 5b (flank of the recess 5) coming into contact with the materials to be joined.

Sodann wird der Dorn mittels eines Treibers 18 in die Hülse eingetrieben, der den überstehenden Teil des Schaftes des Dornes breitdrückt und einen Kriechfluß von dessen Material in das kleine Senkloch 6a der Hülse herbeiführt (Figur 8).The mandrel is then driven into the sleeve by means of a driver 18, which presses the protruding part of the shaft of the mandrel wide and causes its material to creep into the small countersunk hole 6a of the sleeve (Figure 8).

Das Verfahren gemäß der Erfindung führt zu einer Verbindung sowie in Figur 9 veranschaulicht, mit dem Vorteil einer guten Bündigkeit der beiden Seiten, ohne daß es notwendig wäre, Schleifarbeiten vorzunehmen. Diese Verbindung weist hervorragende mechanische Eigenschaften auf Grund der Anwesenheit des unter Druck stehenden Edelstahldornes im Inneren der Hülse auf (überragendes Scherverhalten von 30 bis 60 Prozent in Bezug auf jenes von Vollnieten aus Leichtmetallegierungen, Zugverhalten und. Spannungsverhalten von etwa 10 bis 15 Prozent, hervorragende Ermüdungseigenschaften). Mikrografische Untersuchungen von Verbindungsschnitten haben bestätigt, daß die Bogen von Kompositmaterial durch das Nieten nicht beschädigt wurden.The method according to the invention results in a joint as illustrated in Figure 9, with the advantage of a good flushness of the two sides without the need for grinding operations. This joint has excellent mechanical properties due to the presence of the pressurized stainless steel mandrel inside the sleeve (superior shear behaviour of 30 to 60 percent with respect to that of solid rivets made of Light metal alloys, tensile and stress behavior of about 10 to 15 percent, excellent fatigue properties). Micrographic examinations of joint sections have confirmed that the sheets of composite material were not damaged by riveting.

Claims

1. Verfahren zum Verbinden von Materialien mit Hilfe einer Nietvorrichtung der Art, die einerseits einen Dorn (2) mit einem Schaft (8) und einem Kopf (9) und andererseits eine Hülse (1) umfaßt, die so beschaffen ist, daß sie den Schaft des Dornes aufnimmt, und die mit einein rohrförmigen Ende versehen ist, das sich durch den Kopf des Dornes verformen läßt, um an einer Seite der zu verbindenden Materialien einen nachgeformten Kopf zu bilden, und zwar ist das besagte Verbindungsverfahren dadurch gekennzeichnet, daß es in den folgenden Stufen besteht:1. A method of joining materials using a riveting device of the type comprising, on the one hand, a mandrel (2) with a shank (8) and a head (9) and, on the other hand, a sleeve (1) designed to receive the shank of the mandrel and provided with a tubular end which can be deformed by the head of the mandrel in order to form a shaped head on one side of the materials to be joined, said joining method being characterized in that it consists in the following stages:

. im Herstellen in den zu verbindenden Materialien eines Loches (13) mit einem Senkloch (15) an mindestens einer Seite der besagten Materialien,. in making in the materials to be joined a hole (13) with a countersunk hole (15) on at least one side of said materials,

. im Gebrauch einer Hülse (1), deren rohrförmiges Ende an ihrer äußeren Oberfläche mit einer peripheren Einbuchtung (5) versehen ist, welche eine durch eine Anliegezone (5b, 7) auf das freie Ende der Hülse zu verlängerte Biegezone bildet, wobei die besagte periphere Einbuchlung entlang der Hülse so angeordnet ist, daß sie den Ursprung des Senklochs (15) des Loches wenn die Hülse in dem besagten Loch eingepreßt ist, freigibt,. in the use of a sleeve (1) whose tubular end is provided on its outer surface with a peripheral indentation (5) which forms a bending zone extended by a contact zone (5b, 7) towards the free end of the sleeve, said peripheral indentation being arranged along the sleeve so as to expose the origin of the countersunk hole (15) of the hole when the sleeve is pressed into said hole,

. im Gebrauch eines Dornes (2), dessen Kopf (9) mit einer Unterfläche (9a) versehen ist, deren Durchmesser in Richtung des Schaftes abnimmt, und der in der Lage ist, das rohrförmige Ende der Hülse zu verformen und im Bereiche ihrer Biegezone zurückzubiegen,. in the use of a mandrel (2) whose head (9) is provided with a lower surface (9a) whose diameter decreases towards the shaft and which is able to deform the tubular end of the sleeve and to bend it back in the area of its bending zone,

. im Einführen der Hülse (1) in das Loch (13), so daß sich deren mit der peripheren Einbuchtung (5) versehenes rohrförmiges Ende an der Seite des Senkloches (15) befindet, wobei sich die Biegezone zu beiden Seiten des Ursprungs des besagten Senkloches erstreckt und zwar wird die besagte Hülse in Abwesenheit des Dornes allein in das Loch eingeführt.. in inserting the sleeve (1) into the hole (13) so that its tubular end provided with the peripheral indentation (5) is located on the side of the countersunk hole (15), the bending zone extending on both sides of the origin of the said countersunk hole, namely the said sleeve is inserted into the hole alone in the absence of the mandrel.

. im Erhalten der Hülse (1) innerhalb des Loches (13) mit Hilfe eines Hohlkolbens (16), der die besagte Hülse an der dem vorstehend genannten Senkloch (15) gegenuberuegenden Seite abstützt,. in maintaining the sleeve (1) inside the hole (13) by means of a hollow piston (16) which supports said sleeve on the side opposite the aforesaid countersunk hole (15),

. im danach Zuführen des Dornes an der das Senkloch (15) enthaltenden Seite der Materialien, und zwar dem rohrförmigen mit der peripheren Einbuchtiing versehenen Ende der Hülse gegenüber,. in then feeding the mandrel on the side of the materials containing the countersunk hole (15), namely opposite the tubular end of the sleeve provided with the peripheral indentation,

. im Einführen und Einpressen des Dornes (2) in die Hülse (1) durch das rohrförmige Ende der besagten Hülse,. in inserting and pressing the mandrel (2) into the sleeve (1) through the tubular end of said sleeve,

. im Ausüben mit Hilfe eines Niethammers (17) eines Druckes auf den Kopf des Dornes, um zu bewirken, daß der besagte Kopf das rohrförmige Ende der Hülse verformt, wobei die Unterfläche (9a) des besagten Kopfes zentrifugales Zurückbiegen des Hülsenendes gewährleistet. so daß die Anliegefläche der besagten Hülse mindestens teilweise mit den innerhalb des Senkloches (15) befindlichen Materialien in Kontakt gebracht wird.. applying pressure to the head of the mandrel by means of a riveting hammer (17) to cause said head to deform the tubular end of the sleeve, the lower surface (9a) of said head ensuring centrifugal bending back of the sleeve end. so that the abutment surface of said sleeve is at least partially brought into contact with the materials located within the countersunk hole (15).

. im Stauchen des Dornes (2) in der Hülse (1).. in compressing the mandrel (2) in the sleeve (1).

2. Verbindungsverfahren nach Anspruch 1, bei dem von einem Dorn Gebrauch gemacht wird, dessen Kopf (9) mit einer kegelstumpfförmigen Unterfläche (9a) versehen ist, die über eine Rundung (9b) an den Schaft anschließt. wobei der Kegelwinkel (δ) der besagten Unterfläche größer ist als der Kegelwinkel des Senkloches des Loches.2. A method of joining according to claim 1, in which use is made of a mandrel whose head (9) is provided with a frustoconical lower surface (9a) which is connected to the shaft via a rounding (9b), the cone angle (δ) of said lower surface is larger than the cone angle of the countersunk hole.

3. Verbindungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2. bei dem von einer Hülse Gebrauch gemacht wird, deren rohrförmiges Ende einen Hohlkern (6) mit einem kegelstumpfförmigen Abschnitt (6b) aufweist, der sich bis in Höhe der Biegezone (5) erstreckt.3. Connection method according to one of claims 1 or 2, in which use is made of a sleeve whose tubular end has a hollow core (6) with a frustoconical section (6b) which extends up to the level of the bending zone (5).

4. Verbindungsverfahren nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, bei dem von einer Hülse fluchtet. Gebrauch gemacht wird. die eine mindestens teilweise zylindrische Anliegezone (7) aufweist.4. Connection method according to one of claims 1, 2 or 3, in which use is made of a sleeve which has an at least partially cylindrical contact zone (7).

5. Verbindungsverfahren nach einem der Ansprüche 1, 2, 3 oder 4. bei dem von einer Hülse (1) Gebrauch gemacht wird, bei der eine periphere Aussparung (5) die Einbuchtung bildet.5. A joining method according to one of claims 1, 2, 3 or 4, in which use is made of a sleeve (1) in which a peripheral recess (5) forms the indentation.

6. Verbindungsverfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß von einer Hülse mit einer mindestens teilweise kegelstumpfförmigen Anliegezone (5b) Gebrauch gemacht wird, die durch die Endflanke der peripheren Aussparung (5) gebildet wird.6. Connection method according to claim 5, characterized in that use is made of a sleeve with an at least partially truncated cone-shaped contact zone (5b) which is formed by the end flank of the peripheral recess (5).

7. Verbindungsverfahren mit den Kennzeichen der Ansprüche 2 und 3,7. Joining process with the characteristics of claims 2 and 3,

. bei dem in den Materialien ein Loch (13) angefertigt wird, dessen Senkloch (15) einen Kegelwinkel (η) im Bereiche von 100º aufweist.. in which a hole (13) is made in the materials, the countersunk hole (15) of which has a cone angle (η) in the range of 100º.

. bei dem von einer Hülse Gebrauch gemacht wird, deren Hohlkem (6) einen kegelförmigen Abschnitt (6b) mit einem Kegelwinkel (β) im Bereiche von 15º aufweist,. in which use is made of a sleeve whose hollow core (6) has a conical section (6b) with a cone angle (β) in the range of 15º,

. bei dem von einem Dorn Gebrauch gemacht wird, dessen Kopf (9) eine Unterfläche (9a) mit einem Kegelwinkel (δ) im Bereiche von 135º aufweist. . in which use is made of a mandrel whose head (9) has a lower surface (9a) with a cone angle (δ) in the range of 135º.

8. Verbindungsverfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,8. Connection method according to one of the preceding claims, characterized in

. daß von einer Hülse (1) Gebrauch gemacht wird, deren zylindrischer Außendurchmesser (Dd) im wesentlichen dem Innendurchmesser (Dt) des Loches entspricht,. that use is made of a sleeve (1) whose cylindrical outer diameter (Dd) essentially corresponds to the inner diameter (Dt) of the hole,

daß von einem Dorn Gebrauch gemacht wird, dessen Schaft (8) einen Außendurchmesser (Dm) aufweist, der größer ist als der Innendurchmesser (Da) der Hülse, um eine Aufweitung der Hülse beim Einführen des Dornes und einen radialen Druck zwischen der Hülse und den zu verbindenden Materialien zu bewirken.that use is made of a mandrel whose shaft (8) has an external diameter (Dm) that is larger than the internal diameter (Da) of the sleeve in order to cause the sleeve to expand when the mandrel is inserted and to cause radial pressure between the sleeve and the materials to be joined.

9. Verbindungsverfahren nach einem der vorste henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß von einer Hülse (1) Gebrauch gemacht wird, deren Länge so bemessen ist, daß ihr rohrförmiges Ende über die zu verbindenden Materialien hinausragt, und zwar um eine Länge, die so beschaffen ist, daß sein freies Ende bei Abschluß des Biegevorgangs im wesentlichen mit dem Außenrand des Senkloches (15) fluchtet.9. Connection method according to one of the preceding claims, characterized in that use is made of a sleeve (1) whose length is such that its tubular end projects beyond the materials to be connected, by a length such that its free end is substantially flush with the outer edge of the countersunk hole (15) upon completion of the bending process.

10. Verbindungsverfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,10. Connection method according to one of the preceding claims, characterized in that

. daß in den Materialien ein Loch (13) an gefertigt wird, das an der einen Seite das vorstehend genannte Senkloch (15) und an der anderen Seite ein entsprechendes Senkloch (14) zum Einführen eines vorgeformten Kopfes aufweist,. that a hole (13) is made in the materials, which has on one side the above-mentioned countersunk hole (15) and on the other side a corresponding countersunk hole (14) for the insertion of a pre-formed head,

. daß von einer Hülse (1) mit einem vorgeformten Kopf (3) Gebrauch gemacht wird, dessen Form so beschaffen ist, daß er in dem entsprechenden Senkloch (14) Aufnahme findet.. that use is made of a sleeve (1) with a preformed head (3), the shape of which is such that it is received in the corresponding countersunk hole (14).

11. Verbindungsverfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,11. Connection method according to claim 10, characterized in

. daß von einer Hülse (1) Gebrauch gemacht wird. deren vorgeformter Kopf (3) an deren Stirnfläche rings um ihren Hohlkern ein kleines Senkloch (6a) aufweist,. that use is made of a sleeve (1) whose preformed head (3) has a small countersunk hole (6a) on the front surface around its hollow core,

. daß von einem Dorn (2) Gebrauch gemacht wird, dessen Länge so bemessen ist, daß er bei Abschluß des Einführungsvorgangs über den Ursprung des kleinen Senklochs (6a) der Hülse hinausragt,. that use is made of a mandrel (2) whose length is such that, at the end of the insertion process, it protrudes beyond the origin of the small countersunk hole (6a) in the sleeve,

. daß man den Dorn (2) in der Hülse (1) staucht, indem man den vorstehenden Teil (8a) des Dornes mit Hilfe eines Stempels (18) quetscht, um Fließen des Dornwerkstoffs innerhalb des kleinen Senklochs der Hülse zu bewirken.. that the mandrel (2) is compressed in the sleeve (1) by squeezing the protruding part (8a) of the mandrel with the aid of a punch (18) in order to cause the mandrel material to flow within the small countersunk hole of the sleeve.

12. Die Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11 ermöglichende Nietvorrichtung, umfassend einerseits einen Dorn (2) mit einem Schaft (8) und einem Kopf (9) und andererseits eine Hülse (1), die so beschaffen ist. daß sie den Schaft des Dornes aufnimmt, und die ein rohrförmiges Ende aufweist, das sich durch den Kopf des Dornes verformen läßt, und zwar weist die Hülse (1) ein rohrförmiges Ende auf, das an seiner Außenfläche mit einer eine durch eine Antiegezone (Sb. 7) auf das freie Ende zu verlängerte Biegezone bildenden peripheren Einbuchtung (5) versehen ist, wobei der Dorn einen Kopf (9) mit einer Unterfläche (9a) aufweist, dessen Durchmesser in Richtung des Schaftes abnimmt und der in der Lage ist, das rohrförinige Ende der Hülse zu verformen und letzteres im 5 Bereiche ihrer Biegezone zurückzubiegen, während der Außendurchmesser (Dm) des Dornes so bemessen ist, daß er den Innendurchmesser (Da) der Hülse um einen Wert zwischen 0,05 mm und 0,3 mm übersteigt.12. Riveting device enabling the method according to one of claims 1 to 11 to be carried out, comprising on the one hand a mandrel (2) with a shaft (8) and a head (9) and on the other hand a sleeve (1) which is designed to receive the shaft of the mandrel and which has a tubular end which can be deformed by the head of the mandrel, the sleeve (1) having a tubular end which is provided on its outer surface with a peripheral indentation (5) forming a bending zone extended by a bending zone (Sb. 7) towards the free end. the mandrel having a head (9) with a lower surface (9a) whose diameter decreases towards the shaft and which is capable of deforming the tubular end of the sleeve and bending the latter back in the region of its bending zone, while the external diameter (Dm) of the mandrel is dimensioned such that it exceeds the internal diameter (Da) of the sleeve by a value between 0.05 mm and 0.3 mm.

13. Nietvorrichtung nach Anspruch 12,13. Riveting device according to claim 12,

. bei der der Kopf (9) des Dornes eine kegelstumpfförmige Unterfläche (9a) aufweist, die an den Schaft über einer Rundung (9b) anschließt.. in which the head (9) of the mandrel has a truncated cone-shaped lower surface (9a) which connects to the shaft via a curvature (9b).

. bei der das rohrförmige Ende der Hülse einen Hohlkern (6) mit einem sich bis zu dein Bereich ihrer Biegezone erstreckenden kegelstumpfförmigen Abschnitt (6b) aufweist, wobei der Kegelwinkel (β) des besagten Abschnitts kleiner ist als der Kegelwinkel der Unterfläche (9a) des Dornkopfes.. in which the tubular end of the sleeve has a hollow core (6) with a frustoconical section (6b) extending up to the area of its bending zone, the cone angle (β) of the said section being smaller than the cone angle of the lower surface (9a) of the mandrel head.

. bei der die Anliegezone (5b, 7) der Hülse 25 mindestens teilweise zylindrisch und/oder kegelstumpfförmig ist.. in which the contact zone (5b, 7) of the sleeve 25 is at least partially cylindrical and/or frustoconical.

14. Nietvorrichtung nach Anspruch 13,14. Riveting device according to claim 13,

. bei der der Dorn einen Kopf (9) besitzt dessen Unterfläche (9a) einen Kegelwinkel (δ) im Bereiche von 135º aufweist, bei dem die Hülse einen Hohlkern (6) besitzt, dessen kegelstumpfförmiger Abschnitt (6b) einen Kegelwinkel (β) im Bereiche von 15º aufweist.. in which the mandrel has a head (9) whose lower surface (9a) has a cone angle (δ) in the range of 135º, in which the sleeve has a hollow core (6) whose frustoconical section (6b) has a cone angle (β) in the range of 15º.

15. Nietvorrichtung nach einem der Ansprüche 12, 13 oder 14, bei der die Einbuchtung der Hülse in einer peripheren Aussparung (5) besteht.15. Riveting device according to one of claims 12, 13 or 14, in which the indentation of the sleeve consists of a peripheral recess (5).

16. Nietvorrichtung nach einem der Ansprüche 12, 13, 14 oder 15, bei der die Hülse (1) dem vorstehend genannten rohrförmigen Ende gegenüber einen vorgeformten Kopf (3) aufweist.16. Riveting device according to one of claims 12, 13, 14 or 15, in which the sleeve (1) has a pre-formed head (3) opposite the above-mentioned tubular end.

17. Nietvorrichtung nach Anspruch 16,17. Riveting device according to claim 16,

. bei der der Dorn (2) eine Länge hat, die so bemessen ist, daß sie bei Abschluß der Einführung in die besagte Hülse aus dem vorgeformten Kopf (3) der Hülse herausragt.. in which the mandrel (2) has a length which is such that, upon completion of the insertion into the said sleeve, it protrudes from the pre-formed head (3) of the sleeve.

. bei der die Hülse (1) einen vorgeformten Kopf (3) mit einem kleinen Senkloch (6a) an ihrer Stirnfläche rings um ihren Hohlkern aufweist.. in which the sleeve (1) has a preformed head (3) with a small countersunk hole (6a) on its front surface around its hollow core.

18. Nietvorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 17, bei der der Dorn (2) aus rostfreiem Stahl und die Hülse (1) aus Titan besteht.18. Riveting device according to one of claims 12 to 17, in which the mandrel (2) consists of stainless steel and the sleeve (1) consists of titanium.